Fluent笔记

fluent技术基础与应用实例fluent数值模拟步骤简介主要步骤：1、根据实际问题选择2D或3Dfluent求解器从而进行数值模拟。

2、导入网格（File→Read→Case,然后选择有gambit导出的.msh文件）3、检查网格（Grid→Check）。

如果网格最小体积为负值，就要重新进行网格划分。

4、选择计算模型。

5、确定流体物理性质（Define→Material）。

6、定义操作环境（Define→operating condition）7、制定边界条件（Define→Boundary Conditions）8、求解方法的设置及其控制。

9、流场初始化（Solve→Initialize）10、迭代求解（Solve→Iterate）11、检查结果。

12、保存结果，后处理等。

具体操作步骤：1、fluent2d或3d求解器的选择。

2、网格的相关操作（1）、读入网格文件（2）、检查网格文件文件读入后，一定要对网格进行检查。

上述的操作可以得到网格信息，从中看出几何区域的大小。

另外从minimum volume 可以知道最小网格的体积，若是它的值大于零，网格可以用于计算，否则就要重新划分网格。

（3）、设置计算区域在gambit中画出的图形是没有单位的，它是一个纯数量的模型。

故在进行实际计算的时候，要根据实际将模型放大或缩小。

方法是改变fluent总求解器的单位。

（4）、显示网格。

Display→Grid3、选择计算模型（1）、基本求解器的定义Define→Models→SolverFluent中提供了三种求解方法：·非耦合求解segregated·耦合隐式求解coupled implicit·耦合显示求解coupled explicit非耦合求解方法主要用于不可压缩流体或者压缩性不强的流体。

耦合求解方法用在高速可压缩流体fluent默认设置是非耦合求解方法，但对于高速可压缩流动，有强的体积力（浮力或离心力）的流动，求解问题时网格要比较密集，建议采用耦合隐式求解方法。

1.1.1 FLUENT 软件包中包括以下几个软件：（1）FLUENT 求解器——FLUENT 软件的核心，所有计算在此完成。

（2）prePDF——FLUENT 用PDF 模型计算燃烧过程的预处理软件。

（3）GAMBIT——FLUENT 提供的网格生成软件。

（4）TGRID——FLUENT 用于从表面网格生成空间网格的软件。

（5）过滤器——或者叫翻译器，可以将其他CAD/CAE 软件生成的网格文件变成能被FLUENT 识别的网格文件。

3.4.2 生成面网格对于平面及轴对称流动问题，只需要生成面网格。

对于三维问题，也可以先划分面网格，作为进一步划分体网格的网格的网格种子。

Gambit 根据几何形状及CFD 计算的需要提供了三种不同的网格划分方法:1、映射方法映射网格划分技术是一种传统的网格划分技术，它仅适合于逻辑形状为四边形或三角形的面，它允许用户详细控制网格的生成。

在几何形状不太复杂的情况下，可以生成高质量的结构化网格。

2、子映射方法为了提高结构化网格生成效率，Gambit 软件使用子映射网格划分技术。

也就是说，当用户提供的几何外形过于复杂，子影射网格划分方法可以自动对几何对象进行再分割，使在原本不能生成结构化网格的几何实体上划分出结构化网格。

子映射网格技术是FLUENT公司独创的一种新方法，它对几何体的分割只是在网格划分算法里进行，并不真正对用户提供的几何外形做实际操作。

3、自由网格对于拓扑形状较为复杂的面，可以生成自由网格，用户可以选择合适的网格类型(三角 形或四边)。

3.4.4 生成体网格对于三维流动问题，必须生成三维实体网格。

Gambit 提供五种体网格的生成方法。

1、映射网格对于六面体结构，可以使用映射网格方法直接生成六面体网格。

对于较为复杂的几何形体，必须在划分网格前将其分割为若干格六面体结构。

2、子映射网格Gambit 软件的子映射网格划分技术同样适用于体网格。

也就是说，当用户提供的几何外形过于复杂，子影射网格划分方法可以自动对几何对象进行再分割，使在原本不能生成结构化网格的几何实体上划分出结构化网格。

Discretization离散Node values节点值，coarsen粗糙refine细化curvature曲率，X-WALL shear Stress 壁面切应力的X方向。

strain rate应变率1、求解器:（solver）分为分离方式(segeragated)和耦合方式(coupled)，耦合方式计算高速可压流和旋转流动等复杂高参数问题时比较好，耦合隐式(implicit)耗时短内存大，耦合显式(explicit)相反；2.收敛判据:观察残差曲线。

可以在残差监视器面板中设置Convergence Criterion（收敛判据），比如设为10 -3 ，则残差下降到小于10 -3 时，系统既认为计算已经收敛并同时终止计算。

（2）流场变量不再变化。

有时候不论怎样计算，残差都不能降到收敛判据以下。

此时可以用具有代表性的流场变量来判断计算是否已经收敛——如果流场变量在经过很多次迭代后不再发生变化，就可以认为计算已经收敛。

（3）总体质量、动量、能量达到平衡。

在Flux Reports （通量报告）面板中检查质量、动量、能量和其他变量的总体平衡情况。

通过计算域的净通量应该小于0.1%。

Flux Reports（通量报告）面板如图2-17 所示，其启动方法为：Report -> Fluxes3.一阶精度与二阶精度：First Oder Upwind and Second Oder Upwind(一阶迎风和二阶迎风)①一阶耗散性大，有比较严重的抹平现象；稳定性好②二阶耗散性小，精度高；稳定性较差，需要减小松弛因子4.流动模型的选择①inviscid无粘模型：当粘性对流场影响可以忽略时使用；例如计算升力。

②laminar层流模型：考虑粘性，且流动类型为层流。

③Spalart-Allmaras （S-A模型）：单方程模型，适用于翼型、壁面边界层流动，不适于射流等自由剪切湍流问题。

④k-epsilon （k-ε模型）:⑪k-ε标准模型:高雷诺数湍流，应用广泛，不适于旋转等各向异性较强的流动。

Fluent软件学习笔记Fluent软件学习笔记⼀、利⽤Gambit建⽴计算区域和指定边界条件类型1)⽂件的创建及其求解器的选择软件基本知识:Geometry 绘制图形Mesh ⽹格划分Zones 指定边界条件类型和区域类型Operation绘图⼯具⾯板Tools 指定坐标系统等视图控制⾯板：全图显⽰(Fit to window）选择象限显⽰视图选择显⽰项⽬撤销或重复上⼀步⿏标键：左键单击——旋转模型中键单击——平移模型右键单击——放缩模型Shift+⿏标左键——选择点、边、⾯等①建⽴新⽂件：Flie New②选择求解器：Solver2)创建控制点：Operation-Geometry-Vertex创建边：Operation-Geometry-Edge创建⾯：Operation-Geometry-Face3)划分⽹格对边进⾏划分:对⾯进⾏划分：Operation-Mesh-Face-Mesh Faces注：打开的⽂本框中：Quad-四边形⽹格Elements- Tri-三⾓形⽹格Quad/Tri-混合型⽹格Map映射成结构化⽹络Submap分块/区映射块结构化⽹络Type- Pave平铺成⾮结构化⽹络Tri Primitive 将⼀个三⾓形区域分解为三个四边形区域在划分结构化⽹格Interval size:指定⽹格间距Interval count:指定⽹格个数4)边界条件类型的指定：Operation-ZonesAdd添加Name:为边界命名Action- Modify修改Type：指定类型Delete删除Entity :选择边/⾯5)Mesh⽹格⽂件的输出：File-Export-Mesh注:对于⼆维情况，必须选中Export2-D(X-Y)Mesh总结：建⽴⼏何模型划分⽹格定义边界条件输出⽹格⽂件(即建⽴计算区域)⼆、利⽤Fluent求解器求解1)Fluent求解器的选择2d：⼆维、单精度求解器2ddp：⼆维、双精度求解器3d：三维、单精度求解器3ddp：三维、双精度求解器2)⽂件导⼊和⽹格操作①导⼊⽹格⽂件：File-Read-Case②检查⽹格⽂件：Grid-Check（若minimum volume即最⼩⽹格的体积的值⼤于0，则⽹格可以⽤于计算）③设置计算区域尺⼨：Grid-ScaleFluent中默认的单位为m，⽽Gambit作图时候采⽤的单位为mm④显⽰⽹格：Display-Grid3)选择计算模型①求解器的定义：Define-Models-Solver(压⼒基、密度基)②其他操作模型的选定Multiphase多相流模型Energy考虑传热与否Species反应及其传热相关Viscous层流或湍流模型选择Define-Models-Viscous：打开粘性模型Inviscid⽆粘模型Laminar层流模型Spalart-Allmaras单⽅程湍流模型（S-A模型）K-epsilon双⽅程模型（k-ε模型）K-omega双⽅程模型以及雷诺应⼒模型③操作环境的设置：Define-Operating ConditionsPascal（环境压强）、Gravity（重⼒影响）4)定义流体的物理性质：Define-MaterialsFluent Database中调出5)设置边界条件：Define-Boundary Conditions①设置Fluid流体区域的物质：Zone-Fluid--Set②设置Inlet的边界条件：Zone-Inlet-Set③设置Outlet的边界条件④设置Wall的边界条件6)求解⽅法的设置及控制①求解参数的设置：Solve-Controls-Solutions...Equations:需要求解的控制⽅程Pressure-Velocity Coupling:压⼒-速度耦合求解⽅式Discretization:所求解的控制⽅程Under-Relaxation Factor:松弛因⼦②初始化：Solve-Initialize-Initialize...设置Compute Form为Inlet，依次点击Init和Close图标完成对流场的初始化③打开残差监控图：Solve-Monitors-Residuai...④保存当前的Case⽂件：File-Write-Case...⑤开始迭代计算：Solve-Iterate...⑥保存计算后的Case和Date⽂件：File-Write-Case&Date...7)计算结果显⽰显⽰速度等值线图：Display Contours...Contous of-------选中Velocity...Surfaces-------指定平⾯Levels--------等值线数⽬(默认)Options-----------选中Filled绘制的是云图注：轴对称问题，可通过镜像选择显⽰整个圆管的物理量分布镜像选择显⽰的设置：Display-Views... 在Mirror Planes中选择axial为镜像平⾯，然后点击Apply图标接受设置绘制速度⽮量图:Display-Vectors...Vectors of-------选中VelocityStyle----------箭头类型Scale---------⽮量被放⼤倍数Skip----------⽮量密集程度显⽰某边上速度的速度剖⾯XY点线图：Plot-XY Plot...注：Plot Direction：表⽰曲线将沿什么⽅向绘制显⽰迹线F ile—path lines在release from surface列表中选择释放粒⼦的平⾯设置step size和step的数⽬，step size设置长度间隔steps设置了⼀个微粒能够前进的最⼤步数单击display三、⼆维⽰例⼆维定常可压缩流场分析——NACA 0006翼型⽓动⼒计算⼆维定常不可压缩流场分析——卡门涡街动画的设置：Solve-Animate-Define三维定常可压缩流动⽰例第⼆章：流体⼒学基本⽅程及边界条件三⼤控制⽅程：质量守恒、动量守恒及能量守恒⽅程初始条件边界条件：速度⼊⼝三维定常速度场的计算1、内部⽹格的显⽰打开examine mesh对话框温度场的计算Fluent处理中选中能量⽅程求解器：define/models/energy设置wall边界条件时候，convection热对流边界条件多相流模型VOF模型的选择define/models/multiphase基本相及第⼆相的设置define/phase动画的设置。

Discretization离散Node values节点值，coarsen粗糙refine细化curvature曲率，X-WALL shear Stress 壁面切应力的X方向。

strain rate应变率1、求解器:（solver）分为分离方式(segeragated)和耦合方式(coupled)，耦合方式计算高速可压流和旋转流动等复杂高参数问题时比较好，耦合隐式(implicit)耗时短内存大，耦合显式(explicit)相反；2.收敛判据:观察残差曲线。

可以在残差监视器面板中设置Convergence Criterion（收敛判据），比如设为10 -3 ，则残差下降到小于10 -3 时，系统既认为计算已经收敛并同时终止计算。

（2）流场变量不再变化。

有时候不论怎样计算，残差都不能降到收敛判据以下。

此时可以用具有代表性的流场变量来判断计算是否已经收敛——如果流场变量在经过很多次迭代后不再发生变化，就可以认为计算已经收敛。

（3）总体质量、动量、能量达到平衡。

在Flux Reports （通量报告）面板中检查质量、动量、能量和其他变量的总体平衡情况。

通过计算域的净通量应该小于0.1%。

Flux Reports（通量报告）面板如图2-17 所示，其启动方法为：Report -> Fluxes3.一阶精度与二阶精度：First Oder Upwind and Second Oder Upwind(一阶迎风和二阶迎风)①一阶耗散性大，有比较严重的抹平现象；稳定性好②二阶耗散性小，精度高；稳定性较差，需要减小松弛因子4.流动模型的选择①inviscid无粘模型：当粘性对流场影响可以忽略时使用；例如计算升力。

②laminar层流模型：考虑粘性，且流动类型为层流。

③Spalart-Allmaras （S-A模型）：单方程模型，适用于翼型、壁面边界层流动，不适于射流等自由剪切湍流问题。

④k-epsilon （k-ε模型）:⑴k-ε标准模型:高雷诺数湍流，应用广泛，不适于旋转等各向异性较强的流动。

fluent中文攻略笔记单精度和双精度求解器在所有的操作系统上都可以进行单精度和双精度计算。

对于大多数情况来说，单精度计算已经足够，但在下面这些情况下需要使用双精度计算：（1）计算域非常狭长（比如细长的管道），用单精度表示节点坐标可能不够精确，这时需要采用双精度求解器。

（2）如果计算域是许多由细长管道连接起来的容器，各个容器内的压强各不相同。

如果某个容器的压强特别高的话，那么在采用同一个参考压强时，用单精度表示其他容器内压强可能产生较大的误差，这时可以考虑使用双精度求解器。

（3）在涉及到两个区域之间存在很大的热交换，或者网格的长细比很大时，用单精度可能无法正确传递边界信息，并导致计算无法收敛，或精度达不到要求，这时也可以考虑采用双精度求解器。

网格文件是包含各个网格点坐标值和网格连接信息2，以及各分块网格的类型和节点数量等信息的文件进程文件（journal file）是一个FLUENT 的命令集合，其内容用Scheme 语言写成。

可以通过两个途径创建进程文件：一个是在用户进入图形用户界面后，系统自动记录用户的操作和命令输入，自动生成进程文件；另一个是用户使用文本编辑器直接用Scheme 语言创建进程文件，其工作过程与用FORTRAN 语言编程类似。

File -> Write -> Start Journal系统就开始记录进程文件。

此时原来的Start Journa（l 开始进程）菜单项变为Stop Jour nal（终止进程），点击Stop Journal（终止进程）菜单项则记录过程停止。

边界函数分布文件（profile file）用于定义计算边界上的流场条件，还可以将边界网格写入单独的文件，相应的菜单操作是：File -> Write -> Boundary Grid在打开的文件选择窗口中保存文件即可。

在用户对网格不满意时，可以先将边界网格保存起来，然后再用Tgrid 软件读入这个网格文件，并重新生成满意的立体网格。

⾃学笔记FLUENTcartesian 笛卡⼉的；笛卡⼉坐标cylindrical 柱⾯的圆柱坐标spherical 球⾯；球坐标translate 平移rotate 旋转reflect 反射scale 缩放origin 原点,起点incline 斜⾯，倾斜base 基础，底座tolerance 公差，偏差manual ⼿动auto ⾃动stitch 缝；缝补；缝合，把某物连在⼀起sweep 扫过，沿给定路径扫掠，得到⼀个体revolve 旋转；环绕；转动⽣成回转体wireframe 线框unite 联合，合并，（结合取两个⾯或两个体的并集）subtract 差集；减去（从⼀个⾯或体上减去⼀个⾯或者体得到新的）intersect 相交, 交叉（取两个⾯或体的交集）split ⽤⼀个⾯或体把另⼀个⾯或体分成两个merge 把两个⾯或体合并为⼀个⾯或体⽹格的⽣成1、⽣成线⽹格：允许⽤户详细的控制在线上节点的分布规律；2、⽣成⾯⽹格：对于平⾯及轴对称流动问题，只需要⽣成⾯⽹格。

对于三维问题，也可以先划分⾯⽹格，作为进⼀步划分体⽹格的⽹格种⼦。

（1）映射⽅法：仅适合于逻辑形状为四边形或三⾓形的⾯；（2）⼦映射⽅法：它对⼏何体的分割，只是在⽹格划分算法⾥进⾏，并不真正对⽤户提供的⼏何外形做实际操作。

（3）⾃由⽹格：3、边界层⽹格:⼀是：考虑到近壁粘性效应采⽤较密的贴体⽹格；⼆是⽹格的疏密程度与流场参数的变化梯度⼤体⼀致。

Modify 修改, 更改options 选项；选择 mesh ⽹格；⽹孔remove old mesh 隐藏、清除旧的⽹格ignore size functions 忽略；忽视；尺⼨功能、函数interval 间隔；区间；差别 count 数量；数；计数；边界层⽹格的创建（Create Boundary Layer ）Definition 定义，释义；定界边界层⽹格的创建需要输⼊四组参数，分别是第⼀个⽹格点距边界的距离（First Row ），⽹格的⽐例因⼦（Growth Factor ），边界层⽹格点数（Rows ，垂直边界⽅向）以及边界层厚度（Depth ）。

fluent中文教程笔记1.FLUENT 提供三种不同的解格式：分离解；隐式耦合解；显式耦合解。

三种解法都可以在很大流动范围内提供准确的结果，但是它们也各有优缺点。

分离解和耦合解方法的区别在于，连续性方程、动量方程、能量方程以及组分方程的解的步骤不同，分离解是按顺序解，耦合解是同时解。

两种解法都是最后解附加的标量方程（比如：湍流或辐射)。

隐式解法和显式解法的区别在于线化耦合方程的方式不同。

2. 分离解以前用于FLUENT 4 和FLUENT/UNS，耦合显式解以前用于RAMPANT。

分离解以前是用于不可压流和一般可压流的。

而耦合方法最初是用来解高速可压流的。

现在，两种方法都适用于很大范围的流动(从不可压到高速可压)，但是计算高速可压流时耦合格式比分离格式更合适。

FLUENT 默认使用分离解算器，但是对于高速可压流（如上所述），强体积力导致的强烈耦合流动(比如浮力或者旋转力)，或者在非常精细的网格上的流动，你需要考虑隐式解法。

这一解法耦合了流动和能量方程，常常很快便可以收敛。

耦合隐式解所需要内存大约是分离解的1.5 到2 倍，选择时可以通过这一性能来权衡利弊。

在需要隐式耦合解的时候，如果计算机的内存不够就可以采用分离解或者耦合显式解。

耦合显式解虽然也耦合了流动和能量方程，但是它还是比耦合隐式解需要的内存少，但是它的收敛性相应的也就差一些。

注意：分离解中提供的几个物理模型，在耦合解中是没有的：多项流模型；混合组分/PDF 燃烧模型/预混合燃烧模型/Pollutant formation models/相变模型/Rosseland 辐射模型/指定质量流周期流动模型/周期性热传导模型。

3. FLUENT 不会管所解能量方程是温度还是焓形式，它都会设定默认的亚松弛因子为1.0。

在能量场影响流体流动（通过温度相关属性或者焓）的问题中，你应该是用较小的亚松弛因子，一般在0.8 到1.0之间。

当流场和温度场解耦时（没有温度相关属性或者浮力），你可以保留松弛因子的默认值1.0。

整个用户手册包括四卷：卷一：对fluent介绍，用户界面，文件的导入导出，系统，网格，边界条件，物理特性的信息。

卷二：物理模型，求解器，网格优化卷三、卷四：后处理，图形，报告，并行处理，用户定义函数第一卷第一章介绍了fluent的性能，fluent与该公司其他产品和第三方产品之间的交互，对你提出了如何根据实际应用选择恰当的求解器建议，同时对安装步骤作了介绍，最后给出了一个例子。

1.介绍（C语言写成）2.程序结构可以用gambit产生网格，也可以用tgrid从existing boundary mesh产生网格，也可直接用第三方程序如（ANSYS）生成网格3.性能可压缩和不可压缩流动稳态和瞬时分析无粘流，层流，紊流牛顿非牛顿流动对流传热，包括自然对流和强制对流耦合传导/对流热交换辐射传热化学物质的混合与反应，包括燃烧子模型和表面堆积反应模型多个运动参考系，如转子与定子相互作用模型中的分界面和混和面的滑移有惯性或无惯性参考系模型Arbitrary volumetric source of heat, mass, momentum, turbulence and chemical species颗粒，液滴，气泡分相模型（包括和连续相的耦合）的拉格朗日求解通过多孔介质的流动one－dimensional fan/heat－exchanger performance models两相流包括气穴复杂面形状的自由面流动4.求解1）需要考虑的问题◆定义模型的目标你期待什么样的结果；需要的精确度如何；你需要的求解速度；你是不是需要专门的模型处理能力（比如在4.5中的fortran用户定义子程序,5.0中的C用户定义函数）◆确定模型的求解域如何从一个完整的物理系统中隔离出一个控制域；求解域的开始和结束位置；需要什么样的边界条件；这个问题能否简化成2D模型；◆选择物理模型无粘流，层流，紊流？稳态非稳态？热交换是否需要考虑？可压缩不可压缩？需要考虑其他的物理模型？2）求解步骤◆产生几何形状和网格◆ 对2D 或者3D 模型选择恰当的求解器◆ 导入网格◆ 检查网格◆ 选择求解方程◆ Choose the basic equation to be solved◆ 定义材料特性◆ 定义边界条件◆ 调整求解控制参数◆ 流动的初始条件◆ 计算◆ 检查结果◆ 保存结果◆ 可能的优化网格或者改变物理模型数字模型Tgrid ：从gambit 或者其他CAD 系统导入的面网格，可以通过Tgrid 产生体网格5. 开始fluent6. 选择求解方程两种方法中最初segregated 压缩流体，couple 求解器用于高速压缩流动，现在两中方法广泛应用于压缩和不可压缩流动，但是在高速压缩流动上耦合求解器还是比前者好在需要用coupled implicit 求解器的地方，如果你的 计算机没有足够的存储力，那么你用segregated 或者coupled explicit在segregated 中的一些物理模型在coupled 中没有：多相模型mixture fraction/PDF 燃烧模型预混料燃烧模型Pollutant formation models相变模型rosseland radiation model指定质量流量的周期性流动模型周期性热交换模型7. 例子1） 60°菱形的空腔，边长0.1m ，空腔里面的空气密度不变3/0.1m kg =ρ，s m kg ⋅⋅=-/100.25μ，气体由上面的壁面以0.1m/s 向右的速度拖动。

Fluent学习笔记（⼀）前⾔：之前⽤过CFX，看完Fluent感觉好⽤多了。

不过，本⼈是⾃⼰编代码做CFD的，我对这些CFD软件⼀直持有保守观点，我始终认为只有掌握CFD的基本原理才抓住了他的本质。

学个CFX，Fluent在我看来就是学会了怎么点点功能按键，⼀个完全不懂CFD的⼈可以靠Fluent输出五颜六⾊的图⽚，外⾏⼈⼀看还以为是⼤神。

不过，我承认，⽤Fluent或者CFX对快速求解分析⼀些问题是很好的⼯具，对于不是专门做CFD的⾏外⼈员来说蛮好⽤。

对于我这种像研究CFD原理的⼈来说，就当⼀个技能学了。

如果在命名过程中使⽤.gz或.z的后缀，则系统会⽤相应的压缩⽅式保存算例⽂件和数据⽂件，它们是Fluent中的压缩⽂件格式。

进程⽂件相当于重播⽤户曾经进⾏的操作，可以读⼊。

记录⽂件也可以记录⽤户所有的键盘和菜单输⼊动作，但是不可以重播。

边界函数分布⽂件⽤于定义计算边界上的流场条件，例如可以⽤边界函数分布⽂件定义管道⼊⼝处的速度分布。

Mesh->check检查⽹格的质量，输出⽹格的常⽤信息，⽐如坐标值、体积值、⾯积值。

当体积为负时，意味着存在⼀个或多个单元有不合适的连通性，⼀个负体积的单元经常可以使⽤Iso-Value Adaption。

在合并⾯域时，选择所要合并的⾯，在Tolerance中输⼊适当的公差值，单机fuse按钮进⾏合并。

在两个⼦域交会的边界处不需要⽹格的节点位置统⼀，如果使⽤Tolerance的默认值没有使所有合适的⾯合并，那么可以适当增加Tolerance的数值,然后再试着合并域，但是Tolerance不应该超过0.5，否则可能会合并错误的节点。

通常情况下，⽹格设置后还需要进⾏光顺和单元⾯交换来提⾼最后数值⽹格的质量，光顺重新配置节点和⾯的交换修改单元的连通性，从⽽使⽹格在质量上取的改善。

（单元⾯交换仅仅适⽤于三⾓形和四⾯体单元的⽹格适应）求解器的类型有Pressure-based和density-based。

Fluent模型：当流动是湍流时，还要解附加的输运方程。

大多数情况下，单精度解算器高效准确，但是对于某些问题使用双精度解算器更合适。

下面举几个例子：如果几何图形长度尺度相差太多（比如细长管道），描述节点坐标时单精度网格计算就不合适了；如果几何图形是由很多层小直径管道包围而成（比如：汽车的集管）平均压力不大，但是局部区域压力却可能相当大（因为你只能设定一个全局参考压力位置），此时采用双精度解算器来计算压差就很有必要了。

对于包括很大热传导比率和（或）高比率网格的成对问题，如果使用单精度解算器便无法有效实现边界信息的传递，从而导致收敛性和（或）精度下降分离解和耦合解方法的区别在于，连续性方程、动量方程、能量方程以及组分方程的解的步骤不同，分离解是按顺序解，耦合解是同时解。

两种解法都是最后解附加的标量方程（比如：湍流或辐射)。

隐式解法和显式解法的区别在于线化耦合方程的方式不同。

对于高速可压流（如上所述），强体积力导致的强烈耦合流动(比如浮力或者旋转力)，或者在非常精细的网格上的流动，你需要考虑隐式解法。

这一解法耦合了流动和能量方程，常常很快便可以收敛。

耦合隐式解所需要内存大约是分离解的1.5到2倍，选择时可以通过这一性能来权衡利弊。

在需要隐式耦合解的时候，如果计算机的内存不够就可以采用分离解或者耦合显式解。

耦合显式解虽然也耦合了流动和能量方程，但是它还是比耦合隐式解需要的内存少，但是它的收敛性相应的也就差一些。

多维条件下主要的误差来源就是数值耗散又被称为虚假耗散●当真实耗散很小时，即对流占主导地位时，数值耗散是显而易见的。

●所有的解决流体问题的数值格式都会有数值耗散，这是因为数值耗散来源于截断误差，截断误差是描述流体流动的离散方程导致的。

●FLUENT中所用的二阶离散格式可以帮助减少解的数值耗散的影响。

●数值耗散量的大小与网格的分辨率成反比。

因此解决数值耗散问题的一个方法就是精化网格。

●当流动和网格成一条直线时数值耗散最小（所以我们才要使用结构网格来计算啊）。

fluent技术基础与应用实例4.2.2 fluent数值模拟步骤简介主要步骤：1、根据实际问题选择2D或3Dfluent求解器从而进行数值模拟。

2、导入网格（File→Read→Case,然后选择有gambit导出的.msh文件）3、检查网格（Grid→Check）。

如果网格最小体积为负值，就要重新进行网格划分。

4、选择计算模型。

5、确定流体物理性质（Define→Material）。

6、定义操作环境（Define→operating condition）7、制定边界条件（Define→Boundary Conditions）8、求解方法的设置及其控制。

9、流场初始化（Solve→Initialize）10、迭代求解（Solve→Iterate）11、检查结果。

12、保存结果，后处理等。

具体操作步骤：1、fluent2d或3d求解器的选择。

2、网格的相关操作（1）、读入网格文件（2）、检查网格文件文件读入后，一定要对网格进行检查。

上述的操作可以得到网格信息，从中看出几何区域的大小。

另外从minimum volume 可以知道最小网格的体积，若是它的值大于零，网格可以用于计算，否则就要重新划分网格。

（3）、设置计算区域在gambit中画出的图形是没有单位的，它是一个纯数量的模型。

故在进行实际计算的时候，要根据实际将模型放大或缩小。

方法是改变fluent总求解器的单位。

（4）、显示网格。

Display→Grid3、选择计算模型（1）、基本求解器的定义Define→Models→SolverFluent中提供了三种求解方法：·非耦合求解 segregated·耦合隐式求解 coupled implicit·耦合显示求解 coupled explicit非耦合求解方法主要用于不可压缩流体或者压缩性不强的流体。

耦合求解方法用在高速可压缩流体fluent默认设置是非耦合求解方法，但对于高速可压缩流动，有强的体积力（浮力或离心力）的流动，求解问题时网格要比较密集，建议采用耦合隐式求解方法。

模拟分离的两个区域内的传热如果用户的传热计算域涉及到由固体区域或某个壁面分开的两个流动区域（如图11.2.2所示），那么，就需要仔细的设定此计算模型：● 在任一个流动区域都不能使用outflow 边界条件● 通过对每个计算域设定不同的流体介质，用户可以创建单独的流体介质属性（但是，对于需要组分计算的情况，用户只能对整个计算域设定一个单一的混合介质）。

图表1涉及到两个彼此分离流动的典型逆流换热流动与传热的耦合计算对于流动与传热耦合问题（例如，模型中包含有依赖于温度的介质属性或浮力），在计算能量方程之前，用户可以首先求解流动方程。

获得收敛的流场计算结果之后，用户可以再选择能量方程，然后同时求解流动与传热方程，最终获得问题的完整解。

11.3.7多表面辐射传热模型多表面辐射传热模型可计算出在封闭（区域）内的漫灰表面之间的辐射换热。

两个表面间的辐射换热量依赖于它们的尺寸、间距和方向。

这种特性可以用一个被称为“角系数（视系数）”的几何量来度量。

多表面辐射传热模型的主要假定是忽略了所有的辐射吸收、发射和散射，因此，模型中仅考虑表面之间的辐射传热。

漫灰辐射FLUENT 中的多表面辐射换热模型假定辐射面均为漫灰表面。

灰表面的辐射发射和吸收与波长无关。

同时，由基尔霍夫定律[ 161]可知，（热平衡时）物体的辐射发射率等于其对黑体辐射的吸收比（αε=）。

对于漫反射表面，其反射率与入射方向以及反射方向无关。

FLUENT 中使用的就是漫灰表面模型。

另外，正如前文所述，对于我们所感兴趣的量来说，表面之间的辐射换热量实际上并不受到隔开这些表面的介质的影响。

这样，由灰体假设，如果表面接受到一定的入射辐射（E ），那么，一部分被反射（E ρ），部分被吸收（E α），剩余的则穿过表面物体(E τ)。

对于具体问题中遇到的多数表面，其对热辐射（红外谱段）是不可穿透的，因此，可以认为这些表面是非透明的。

所以，我们可以忽略掉辐射的穿透率。

Fluent学习笔记（20）-----fluent contours
等值线图绘制，选择contours ⾯板下的 surface type即可，此时若需要云图，点击filled即可。

选择nodes values时是对云图中的数据进⾏插值运算，或者是平滑处理，即是点击nodes values前后是对图中等值线的锯齿部分的有⽆处理。

⽽单独surfaces后，图像会出现⽹格的背景。

对于fluent绘制出来的云图，若想从图中得到观察点的云图数值，点击图⽚中的适当位置即可，在fluent的窗⼝中会相应的输出点击点的处于云图的哪⼀个等级，以及等级范围。

等值线中添加数据，将fluent的cas、dat⽂件导⼊到tecplot，选择contours，点击图⽚中在contour 下的contour type 选择lines 格式后确定，选择主页⾯上的contour后⾯的…按钮，选择labels版⾯下的show labels，具体的字体颜⾊和⼤⼩都可以修改。

Fluent软件学习笔记一、利用Gambit建立计算区域和指定边界条件类型1)文件的创建及其求解器的选择软件基本知识:Geometry 绘制图形Mesh 网格划分Zones 指定边界条件类型和区域类型Operation绘图工具面板Tools 指定坐标系统等视图控制面板：全图显示(Fit to window）选择象限显示视图选择显示项目撤销或重复上一步鼠标键：左键单击——旋转模型中键单击——平移模型右键单击——放缩模型Shift+鼠标左键——选择点、边、面等①建立新文件：Flie New②选择求解器：Solver2)创建控制点：Operation-Geometry-Vertex创建边：Operation-Geometry-Edge创建面：Operation-Geometry-Face3)划分网格对边进行划分:对面进行划分：Operation-Mesh-Face-Mesh Faces注：打开的文本框中：Quad-四边形网格Elements- Tri-三角形网格Quad/Tri-混合型网格Map映射成结构化网络Submap分块/区映射块结构化网络Type- Pave平铺成非结构化网络Tri Primitive 将一个三角形区域分解为三个四边形区域在划分结构化网格Interval size:指定网格间距Interval count:指定网格个数4)边界条件类型的指定：Operation-ZonesAdd添加Name:为边界命名Action- Modify修改Type：指定类型Delete删除Entity :选择边/面5)Mesh网格文件的输出：File-Export-Mesh注:对于二维情况，必须选中Export2-D(X-Y)Mesh总结输出网格文件()二、利用Fluent求解器求解1)Fluent求解器的选择2d：二维、单精度求解器2ddp：二维、双精度求解器3d：三维、单精度求解器3ddp：三维、双精度求解器2)文件导入和网格操作①导入网格文件：File-Read-Case②检查网格文件：Grid-Check（若minimum volume即最小网格的体积的值大于0，则网格可以用于计算）③设置计算区域尺寸：Grid-ScaleFluent中默认的单位为m，而Gambit作图时候采用的单位为mm④显示网格：Display-Grid3)选择计算模型①Define-Models-Solver(压力基、密度基)②其他操作模型的选定Multiphase多相流模型Energy考虑传热与否Species反应及其传热相关Viscous层流或湍流模型选择Define-Models-Viscous：打开粘性模型Inviscid无粘模型Laminar层流模型Spalart-Allmaras单方程湍流模型（S-A模型）K-epsilon双方程模型（k-ε模型）K-omega双方程模型以及雷诺应力模型③操作环境的设置：Define-Operating ConditionsPascal（环境压强）、Gravity（重力影响）4)定义流体的物理性质：Define-MaterialsFluent Database中调出5)设置边界条件：Define-Boundary Conditions①设置Fluid流体区域的物质：Zone-Fluid--Set②设置Inlet的边界条件：Zone-Inlet-Set③设置Outlet的边界条件④设置Wall的边界条件6)求解方法的设置及控制①求解参数的设置：Solve-Controls-Solutions...Equations:需要求解的控制方程Pressure-Velocity Coupling:压力-速度耦合求解方式Discretization:所求解的控制方程Under-Relaxation Factor:松弛因子②初始化：Solve-Initialize-Initialize...设置Compute Form为Inlet，依次点击Init和Close图标完成对流场的初始化③打开残差监控图：Solve-Monitors-Residuai...④保存当前的Case文件：File-Write-Case...⑤开始迭代计算：Solve-Iterate...⑥保存计算后的Case和Date文件：File-Write-Case&Date...7)计算结果显示➢显示速度等值线图：Display Contours...Contous of-------选中Velocity...Surfaces-------指定平面Levels--------等值线数目(默认)Options-----------选中Filled绘制的是云图注：轴对称问题，可通过镜像选择显示整个圆管的物理量分布镜像选择显示的设置：Display-Views... 在Mirror Planes中选择axial为镜像平面，然后点击Apply图标接受设置➢绘制速度矢量图:Display-Vectors...Vectors of-------选中VelocityStyle----------箭头类型Scale---------矢量被放大倍数Skip----------矢量密集程度➢显示某边上速度的速度剖面XY点线图：Plot-XY Plot...注：Plot Direction：表示曲线将沿什么方向绘制➢显示迹线F ile—path lines在release from surface列表中选择释放粒子的平面设置step size和step的数目，step size设置长度间隔steps设置了一个微粒能够前进的最大步数单击display三、二维示例➢二维定常可压缩流场分析——NACA 0006翼型气动力计算➢二维定常不可压缩流场分析——卡门涡街动画的设置：Solve-Animate-Define三维定常可压缩流动示例第二章：流体力学基本方程及边界条件三大控制方程：质量守恒、动量守恒及能量守恒方程初始条件边界条件：速度入口三维定常速度场的计算1、内部网格的显示打开examine mesh对话框温度场的计算Fluent处理中选中能量方程求解器：define/models/energy设置wall边界条件时候，convection热对流边界条件多相流模型VOF模型的选择define/models/multiphase基本相及第二相的设置define/phase动画的设置。

单/双精度解算器1，如果几何体为细长形的，用双精度的；2，如果模型中存在通过小直径管道相连的多个封闭区域，不同区域之间存在很大的压差，用双精度。

3，对于有较高的热传导率的问题和对于有较大的面比的网格，用双精度。

Cortex 是fluent为用户提供接口和图形的一个过程。

边界条件被记录后，如果以后再读入的话，是按照相应的区域的名字来对照的。

如果几个名字相似的区域想使用相同的边界条件，那么在边界条件文件中应该编辑该边界条件对应的区域名为name-*，就是要使用通配符！网格类型的选择：1。

建模时间2。

计算花费一般对于同一几何体三角形/四面体网格元素比四边形/六面体的数目要少。

但是后者却能允许较大的纵横比，因此对于狭长形的几何体选择该种网格类型。

3 数字发散。

引起发散的原因是由于系统的截断误差，如果实际流场只有很小的发散，这时的发散就很重要。

对于fluent来说，二次离散有助于减少发散，另外优化网格也是降低发散的有效途径。

如果流动和网格是平行的话，对于网格和几何体的要求：1，对于轴对称的几何体，对称轴必须是x轴。

2，gambit 能生等角的或非等角的周期性的边界区域。

另外，可以在fluent中通过make-periodic文本命令来生成等角的周期性的边界区域。

网格质量：1．节点密度和聚变。

对于由于负压强梯度引起的节点脱离，以及层流壁面边界层的计算精度来说，节点浓度的确定是很重要的。

对于湍流的影响则更重要，一般来说任何流管都不应该用少于5个的网格元素来描述。

当然，还要考虑到计算机的性能。

2．光滑性。

相邻网格元素体积的变化过大，容易引起较大的截断误差，从而导致发散。

Fluent 通过修正网格元素的体积变化梯度来光滑网格。

3．元素形状。

主要包括倾斜和纵横比。

一般纵横比要小于5：1。

4．流场。

很倾斜的网格在流动的初始区域是可以的，但在梯度很大的地方就不行。

由于不能实现预测该区域的存在，因此要努力在整个区域划分优良的网格。

学习FLUENT心得笔记2(不看后悔哟)进口排气孔边界条件：用于计算进口排气孔处的损失系数，流动方向，以及周围的温度和压力。

输入：除了一些常见的参数外，主要是一个损失系数（前面的11个和压力边界条件相同）。

对于损失系数，按照公式计算：其中ρ为密度，kL是一个无量纲的经验系数，注意：△p表示流动方向的压力损失，你可以定义为常数或者速的多项式、分段式函数。

定义面板和定义温度相关属性的相同。

进气风扇边界条件用于模型化一个外部的有指定压力升高、流动方向、周围温度和压力的进气风扇。

输入：前11项和压力边界条件的一样。

通过进气风扇的压力上升被认为是流速的函数。

对于逆向流，进气风扇被当作一个带损失系数的出口排气孔。

你可以设置压力上升为常量，或者速度的函数。

压力出口边界条件：需要指定一个静压，这只适用于亚音速流动，对于超音速，这个条件是无用的。

流动的一些特性将由上游推倒得到。

如果在解算过程中流动逆相，需要设置一系列的“逆流”条件。

输入：静压，逆流条件：总温，湍流参数，化学成分质量分数，混合物分数和变迁，过程变量，多相边界条件。

辐射条件，分散相边界条件。

定义静压：注意输入的静压和工作条件面板的工作压力相关，注意关于液体静压的评论。

系统也提供一个关于径向平衡边界条件的选择，选择该项的化，输入的静压只适用于最小半径，其他部分的压力通过下是计算，r为距离回转轴的半径距离，vθ为切向速度。

注意折椅边界条件对于旋转速度是零也适用。

该条件只适用于3D计算和轴对称计算。

定义逆流条件：适用于流体被拖动穿过出口。

定义辐射参数：定义分散相条件：6．9压力far-field 边界条件：用于定于无穷远处自由流的压力条件，常被称作特性边界条件，因为这里使用因为这里使用特性信息（黎曼常量）来计算边界的流动变量。

该条件仅适用于利用理想气体公式计算密度的流动，其他的不允许。

该区域必须足够的远。

6．10 出口流边界条件：用于模拟结算前流动的速度和方向等都未知的流动，不需要任何设定，但是要能够了解该条件的限制条件。